工程水文地质学及其在水电工程中的应用概述

工程水文地质问题产生于人类工程活动与地质环境中岩土体和地下水之间的相互制约和相互作用过程中,由于问题本身的复杂性,目前对这类问题的研究尚处于相对分散的单一研究状态,缺乏系统的从地质机制分析到地质模型抽象,进而由模拟再现到发展趋势预测以及治理措施论证的全过程研究。本文在系统分析、总结水电工程中水 -岩和水 -工程建筑的作用类型及特征基础上,认为可能出现的工程水文地质问题主要是;水库诱发地震、岩溶渗漏、库岸及高边坡的稳定、坝基、坝肩抗滑稳定、枢纽区深层承压水问题等。     

南北活动构造带中段地质灾害与重大工程地质问题概论

甘肃天水等城镇和成兰交通廊道位于青藏高原东缘南北活动构造带中段,是中国东西部地质、地貌边界带,断裂活动性强,地震活动频繁。本文在区内地质资料收集分析和野外地质调查的基础上,从活动断裂、浅表层地质灾害、深埋隧道重大工程地质问题等角度,分析了甘肃天水等城镇和成兰交通廊道规划建设过程中可能遇到的工程地质问题,认为:研究区内对成兰铁路和甘肃天水等城镇具有重大影响的活动断裂带主要有15条,并对区域构造应力场具有重要影响,具有强震诱发背景;研究区内地质灾害极为发育,主要包括崩塌、滑坡和泥石流,地质灾害的发育分布受强降雨、地震和活动断裂影响大,并发育一系列古地震滑坡,部分崩塌和滑坡方量大,具有高位、高速远程等特征,已严重制约着城镇、铁路、公路等地面工程建设,危害严重;研究区内深埋长大隧道多且工程地质问题复杂,已经遇到并严重受高地应力、软岩大变形、涌水突泥和高地温等重大工程地质问题的影响,同时还存在活动断裂断错效应对深埋隧道和桥梁等重要工程设施的长期影响。针对上述工程地质问题,深入探讨了其发育分布规律,并提出了调查研究途径和解决办法,对区内重要城镇、重大工程规划建设具有一定的借鉴意义。     

南水北调西线工程地质灾害刍议

文中详细介绍了南水北调西线工程的意义、工程简况和规划阶段对调水区工程地质条件的了解.在此基础上对该区可能遇到的地质灾害作了预测和分析.如枢纽工程可能遇到的地质灾害有断裂活动与地震灾害、冻土与冻害、坝基坝肩岩体变形破坏、滑坡泥石流灾害.线路工程以深埋、特长隧洞为主,可能遇到的地质灾害有隧洞围岩变形、活断层与震害、地温热害、涌水突泥,以及高地应力和岩爆等.并认为只要加强勘察研究,这些灾害是可以克服的.     

青藏铁路西大滩-拉萨地段活动构造、地质灾害及其工程评价

本文是作者在1975~1977年间青藏铁路(格尔木-那曲地段)沿线水文地质、工程地质调查所获资料基础上,参考了后期他人在该区段研究的成果撰写而成。文中主要涉及活动构造、地质灾害及工程评价三大部分,其中特别是活动构造部分,除了所表现的一般标志外,重点探讨了活动构造与现代地震和古地震的关系、活动构造带与地震构造带的对应关系、活动断裂的活动年龄及其活动速率、活动断裂与地震地表破裂以及主要地震构造带中的地震活动周期等诸多方面的问题,并结合铁路沿线地质灾害类型,在综合分析基础上,首次较系统地将铁路沿线工程地质评价划分为:①良好的;②一般的;③不良好的和④极不良好的等四大类型工程地质地段,从而为现今青藏铁路建设进一步详查和评价提供了重要依据。      

与地下水作用有关的地质灾害

人类发展演化过程中,经历了各种各样地质作用所造成的灾害,其中大部分地质灾害的形成都有地下水的参与。据大量事实统计,地下水与岩土体互相作用所造成的地质灾害具有类型的多样性、机理的复杂性、分布的广泛性、灾害的严重性和可控性等特征。同时,目前在生产和科研实践中对地下水作用致灾的重要性认识及勘察研究投入不够,在地质灾害评价预测中对地下水作用的定性定量分析是个薄弱环节。因此,必须强调和加强地下水与岩土体互相作用效应的勘察研究。地下水与岩土体间复杂的物理化学作用必然引起二者物质成分、性质和状态的变化。其中尤以地下水位升降和水力坡度的变化影响最大,从地下水作用致灾机理看,有静水推力、有效应力变化、渗透压力增大、水力楔入、冰劈、水的加载、水化、水击、土体冻融、淋溶和沉淀等作用。文中以渗透变形灾害为例分析了地下水与土体的相互作用效应。在此基础上提出勘察工作应以查明地下水的埋深和补给来源,查明沿渗流方向的地层岩性、成因、物质成分、厚度、空间分布和透水性为主。指出防治对策应针对灾害类型、机理、地质环境、保护目标不同,既以治水为主,又要区别对待,与环境保护同步考虑。     

泰安市城区地下空间开发与环境地质影响关系分析

通过对泰安市城区地质环境条件的深入分析,系统阐述了泰安市城市地下空间开发与地质环境因素之间的相互影响关系,一方面城市地下空间开发受到地表水、地下水水位、水质及岩溶塌陷地质灾害等地质环境因素的制约,而地下空间开发建设又反过来影响和改变着城区地下水环境、土壤环境,并有可能提高城区岩溶塌陷发生的机率,因此建议有关部门在规划建设城市地下空间的同时要加强地质环境保护。     

Interaction of Tectonic and Surface Geological Processes

1. Introduction to surface processesThe shape or morphology of Earth's surface is basically the result of the interplay between two competing forces - mountain building and erosion. Tectonic forces, driven by thermal energy from Earth's interior, cause the rocks of the crust to be folded, faulted and uplifted into high plateaus and mountain belts. As soon as uplift begins, the processes of erosion, driven by gravity, start to wear away the rocks. Masses of weathered rock move downhill under t…     

Overview of karst geo-environments and karst water resources in north and south China

The karst geological system in north China is different from that in the south. Due to differences in basic geological conditions and environment, the karst evolutional pattern and karst water resources, among other things, are also different in the two regions. This paper, based on on-site fieldwork and analysis of an extensive database of karst in China, presents a systematic and contrastive analysis of karst geological environment and karst water resources in north versus south China, highlights the differences between the two regions in basic karst geological conditions, groundwater dynamics and karst water resources, and concludes with the economic, environmental and engineering implications of these differences. These findings will be helpful for the strategic planning and decision-making processes associated with exploitation of karst geological resources and with prevention and control of karst geological hazards.     

工程地质学发展趋势刍议

环境工程地质学是工程地质学发展的新阶段，它囊括并发展了工程地质学的所有问题。作为研究工程建设与地质环境相互作用的环境工程地质学，有待于进一步发展为工程环境灾害学──一方面，由于各种自然环境恶化和灾害间的相关性和因果性（环境恶化链、灾害链），研究似宜不限于地质环境和灾害（当然后者仍是重点），而适当扩大至土地环境、水环境和社会环境。作为一门应用地质学的环境工程地质学及其母学科工程环境灾害学将具有力学、地理、经济三大支柱，首先力求地质学与地理学的相互渗透和融合。另一方面，由于各种人类活动间的相关性和因果性（活动链），所研究的人类活动似宜不限于工程建设和运行，而适当扩大至采矿和水事活动，包括开采地下水和排污。后者引起的环境恶化和灾害尤为严重，正酿成危机。其根本出路不仅在于科技进步，而且在于文化调节，力求科技与文化的相互渗透和融合。     

工程地质学发展趋势刍议

环境工程地质学是工程地质学发展的新阶段,它囊括并发展了工程地质学的所有问题。作为研究工程建设与地质环境相互作用的环境工程地质学,有待于进一步发展为工程环境灾害学──一方面,由于各种自然环境恶化和灾害间的相关性和因果性（环境恶化链、灾害链）,研究似宜不限于地质环境和灾害（当然后者仍是重点）,而适当扩大至土地环境、水环境和社会环境。作为一门应用地质学的环境工程地质学及其母学科工程环境灾害学将具有力学、地理、经济三大支柱,首先力求地质学与地理学的相互渗透和融合。另一方面,由于各种人类活动间的相关性和因果性（活动链）,所研究的人类活动似宜不限于工程建设和运行,而适当扩大至采矿和水事活动,包括开采地下水和排污。后者引起的环境恶化和灾害尤为严重,正酿成危机。其根本出路不仅在于科技进步,而且在于文化调节,力求科技与文化的相互渗透和融合。     

徐州市地质灾害特征与防治研究

徐州市矿产资源和地下水资源开采历史悠久,诱发了崩塌、地面塌陷、地面沉降等多种类型的地质灾害。为摸清徐州市地质灾害发育特征、发展趋势及其危险程度,更好地指导地质灾害防治工作,在徐州市地质调查和徐州市矿山地质环境调查的基础上,结合徐州市近年来的地质灾害调查与防治工作,阐述了各种地质灾害的类型,分析了徐州市各种地质灾害的形成机理、成因特征及其空间分布,并结合灾害地质环境条件,预测了各种地质灾害的发展趋势,提出了相应的防治措施。目前,徐州市地质灾害防治工作取得了一定的成效,可为其他区域的地质灾害防治工作提供参考。     

Study on engineering-hydrogeological problems of hydroelectric project

Engineering-hydrogeological problems arise from the interaction between engineering activities and geological environment, in which rock-soil mass and groundwater are especially important constituents. However, up-to-date research on them is relatively dispersive and simple due to their complexity and lack of comprehensive and systematic study methods. Starting from geological analysis of mechanism to geological model based on geological regularities, the paper predicts the tendency of geological evolvement and puts forward proper measures to solve problems. In this paper, elevated water-sensitive structure in rock-soil mass, which mainly causes engineering hydrogeological problems, and problems in hydropower is discussed based on unique construction in Chinese Western hydropower projects. Engineering hydrogeological problems are reservoir induced earthquakes leakage from reservoir bottom in karst, stability of high slope at reservoir banks, sliding of dam foundation and dam abutment, and confined water at key positions which are introduced and determined by using water-sensitive factors (or structure) according to special hydrogeological conditions.     

环渤海沿岸沼泽化、盐渍化和沙漠化的演化及其与全球变化的关系

渤海沿岸广泛分布有沼泽化、盐渍化和沙漠化现象。本区在20000—12000aB.P.为干旱期,沙漠化呈正向过程;12000—2500aB.P.为暖湿期,沼泽化呈正向过程;2500aB.P.至今为向干冷转化期,湖沼迅速消失,盐渍化由发展转向减轻—脱盐,沙漠化则日趋严重。特别是近100年来其趋势更为明显和严重,成为本区环境恶化的主要方面。这种变化主要受气候和地质环境变化所控制。作者根据地质历史时期三化现象的演替规律,预测演化趋势,并研究其与全球变化的关系。     

Types and Distribution of Geological Hazards in the South China Sea

Various types of geological hazards exist in the South China Sea. In dynamics sense, they can be categorized into 5 principal genetic types related to effects of hydraulic dynamics, gaseous activity, soil mechanics, gravity and tectonism, respectively. Integrated analyses indicate that the geological hazards associated with volcanoes, earthquakes and fractures are mainly distributed in tectonically active regions, whereas those resulting from mudflows, landslides and diapirs are usually concentrated in the region of slope, that shallow gas, high pressure gas pockets and soft intercalations are major potential geological hazards in the inner shelf, and that strong hydraulic dynamics, especially storm tide, is one of the major causes of geological hazards in the littoral areas. The geological hazards that occurred in the South China Sea are also characterized by periodicity, succession and, to a certain extent, unpredictability in addition to regionalization.     

大型水域水岩相互作用及其环境效应研究

以大量实际资料及深入的研究成果，较全面地论述了人工大型水域水岩相作用及其导致的主要地质灾害，包括水库诱发地震，库岸崩滑，水岩作用导致的大坝溃决，以及水库淤积导致的大面积环境恶化等问题。     

“南水北调”西线工程地质灾害危害分析

“南水北调”西线工程区域工程地质条件复杂,活动断裂发育、新构造运动强烈、地震活动频繁,地质灾害的影响很大。本文具体分析了活动断层、地震、冻土及深埋长隧洞地质灾害对工程的危害。     

云南彝良907地震次生地质灾害特征分析

2012年9月7日11时19分40秒,云南省彝良县发生M5.7级地震,12时16分29秒,再次发生M5.6级地震,两次地震诱发了大量的崩塌、滑坡、泥石流等次生地质灾害。通过现场调查,分析了本次地震次生地质灾害的主要特征:震后次生地质灾害数量明显增加、由地震直接诱发的地质灾害分布明显受震中控制;Ⅷ度区、Ⅶ度区的地震地质灾害点密度分别是Ⅵ度区地震地质灾害点密度的11倍与4.5倍;地质灾害的分布表现出很明显的上/下盘效应,上盘地质灾害密度是下盘地质灾害密度的2.6～3.9倍;震后新增次生地质灾害点的分布受岩土体性质控制明显;震后次生地质灾害降雨叠加效应与链生效应较为明显,具有震级小、灾情大、灾害多、规模小的特点。     

青藏高原东南缘活动断裂地质灾害效应研究现状

青藏高原东南缘不同性质、不同类型、不同特点活动断裂发育且较为活跃,自2008年汶川地震发生以来,相继发生了玉树地震、庐山地震、鲁甸地震等。地震引发、触发、诱发产生了大量地质灾害,造成了惨重的生命财产损失。通过收集与分析相关资料,对青藏高原东南缘活动断裂地质灾害效应研究进展与取得成果进行了归纳总结,从活动断裂地质灾害主要控制因素,地质灾害发育特征、空间分布规律、演化模式、形成机制,不同性质断裂控制效应、断裂两盘差异效应、地震动参数效应、地形地貌效应等地质环境效应和地质灾害力学效应等方面进行了综述。在此基础上,对活动断裂地质灾害效应研究中存在的如不同类型活动断裂和不同震级地震与地震地质灾害相关性、以及地震地质灾害监测与风险评估等问题或重点研究方向进行了探讨,其研究结果为地震地质灾害致灾机理、风险评估、防灾减灾等研究提供参考。      

地下水对工程和环境的作用

地下水对上程建设和地质环境的作用与影响日趋显著,人们认识日益深化。实践表明,这类问题不完伞是纯水文地质问题。实质上,它是介乎于水文地质与工程地质之间,暂定名为工程水文地质学。专门进行在工程建设和环境地质中由于地下水作用而产生的各类工程地质问题或水文地质问题。为充分阐明问题,本文从水与岩土相互作用、基坑排水与潜蚀流沙、地基沉降与黄土湿陷、道路冻害与隧道涌水、矿抗突水与竖井破坏、坝基渗漏与稳定、坝基抗滑稳定以及与地下水有关的地质灾害问题等方面,进行了举例阐述,初步论证了重要性、问题和某些实质。目的在于,向人们揭示一个值得研究的方向,并给予充分的重视。     

渤海海域海底地质灾害危险性区划

以渤海海域海底地质灾害为研究目标,采用层次分析法（Analytic Hierarchy Process, AHP）,按照海洋水动力条件、工程地质环境、灾害地质条件、人类工程活动4个类别,遴选了8个评价因子,详细论述了各地质灾害评价因子的分布特征,通过定性分析和定量计算相结合,开展了渤海海域海底地质灾害评价及危险性区划。将渤海海域海底综合划分为地质灾害危险性高危险性、较高危险性、较低危险性和低危险性4个区域。研究成果可为渤海海域的工程建设和防灾减灾提供科学依据。